水力学复习汇总.ppt

北京工业大学建筑工程学院市政系,1,水力学基本概念,第一章 绪论1、连续介质模型(p.7)2、流体的粘性（1）粘性(p.10)；（2）粘性系数(p.11)；运动粘性系数(p.12)；（3）粘性系数的量纲(p.11)（4）牛顿内摩擦定律(p.11)：（5）粘性系数随温度压强的变化（p.12）；（6）牛顿流体与理想流体（pp.12-13）。3、作用在流体上的力（1）表面力(p.22)；（2）质量力(p.22)（3）单位表面力与质量力的量纲(pp.22-23),北京工业大学建筑工程学院市政系,2,水力学基本概念,第二章 流体静力学1、静水压强的特性(pp.29-30)（1）静水压强的作用方向；（2）静水压强的作用大小；2、压强的计量(pp.36-37)（1）绝对压强；（2）相对压强；（3）真空与真空度（4）标准大气压强（atm）；（5）工程大气压强（at）（6）水柱高（m H2O）；（7）汞柱高（mm Hg）3、欧拉平衡微分方程(p.31)4、流体静力学基本方程(p.34)（1）物理意义(p.38)；（2）几何意义(p.38)（3）测压管高度（压力水头）；（4）测压管水头5、静水压强分布与静水压强分布图(p.38-39),北京工业大学建筑工程学院市政系,3,水力学基本概念,6、等压面(p.33)（1）等压面的定义（2）等压面的性质(p.33)1）等压面与质量力正交；2）两液体的交界面是等压面（3）水平面是等压面的条件(p.34)1）质量力只有重力；2）连同的同一种流体；3）流体是静止的。7、液体的相对平衡（1）直线等加速运动（p.42）1）竖直等加速压强分布2）水平等加速自由面倾斜角（2）铅锤轴定轴等角速度转动自由面形状（p.42）（3）压强分布特点1）水平分布 2）竖直分布3）测压管水头,北京工业大学建筑工程学院市政系,4,水力学基本概念,8、平面壁上静水总压力的计算（1）图解法(p.46)1）适用条件（平面壁应是矩形）2）静水压强图与静水压强图的面积（2）解析法（pp.48-49）1）坐标系(p.48)；2）水压面的形心与形心点压强3）总压力大小；4）总压力的作用中心（压心）5）形心与压心的关系(p.49)9、曲面壁上的静水总压力（1）水平分力的计算(p.51)（2）铅垂分力的计算1）压力体的组成(p.53)2）实压力体与虚压力体(p.53)（3）曲面壁上静水总压力的大小与方向(p.52),北京工业大学建筑工程学院市政系,5,水力学基本概念,第三章 流体运动学1、拉格朗日运动描述法(p.71)2、欧拉运动描述（p.73)3、随体导数或质点导数（pp.74-75)4、流线、迹线（pp.76-79)5、流管、流束、过流断面，平均流速、流量（pp.80-81）6、恒定流与非恒定流（pp.81-82）7、均匀流、非均匀流，渐变流（pp.82-83)8、有压流与无压流（明渠流）（p.83)9、亥姆霍兹速度分解（pp.94-95）10、有旋流与无旋流（有势流）11、角转速、涡线、涡管、涡通量、速度环量；旋度（涡量）,北京工业大学建筑工程学院市政系,6,水力学基本概念,第四章 理想流体动力学和平面势流1、伯努利方程成立的条件（pp.111-112）2、元流伯努利方程的物理意义与几何意义（pp.116-117）3、皮托管测速原理（p.118）4、速度势（p.96）与流函数（p.122）存在的条件5、速度势与流函数的满足拉普拉斯方程的条件（p.121，p.124）6、流函数的性质（pp.122-124）7、速度势与流函数的关系（p.124）8、势流叠加原理、组成圆柱绕流的基本流动（p.141）9、理想流体圆柱绕流圆柱面上的速度分布与压强分布特点（pp.142-143）,北京工业大学建筑工程学院市政系,7,水力学基本概念,第五章 实际流体动力学基础1、纳维斯托克斯方程(p.155)2、实际流体压应力特性与动压强（pp.154)3、总流的伯努利方程（p.167)4、动能修正系数（p.166)5、伯努利方程的物理意义与几何意义（p.162)6、伯努利方程的适用条件（p.167）7、总水头线与测压管水头线（p.167）8、沿程损失与局部损失（pp.168-169)9、文丘里管测流原理（pp.170-171)10、总流的动量方程（p.184）11、动量修正系数（p.183）12、总流动量方程适用条件（p.184）,北京工业大学建筑工程学院市政系,8,水力学基本概念,第六章 量纲分析与相似原理1、量纲、基本量纲、导出量纲(pp.201-202)2、量纲和谐原理(p.203)3、瑞利法（pp.204-205)4、定理（pp.205-206)5、流动相似几何相似、运动相似与动力相似（pp.209-211)6、雷诺数Re（p.213）7、弗劳德数Fr（p.212）,北京工业大学建筑工程学院市政系,9,水力学基本概念,第七章 流动阻力与能量损失1、层流与湍流(pp.226-228)2、雷诺实验，沿程损失与管道平均速度的关系（p.227）3、流态判定临界雷诺数Recr（p.228)4、圆管层流阻力系数（p.235)5、层流向湍流过渡的过程与条件（pp.237-238）6、粘性底层，水力光滑管与水力粗糙管（p.251)7、尼古拉茨实验曲线与阻力系数分区（p.253)8、湍流的速度分布（pp.247-248）9、当量粗糙度（p.261）与莫迪图（p.262，264），当量直径（p.264）10、沿程损失与局部损失产生原因分析,北京工业大学建筑工程学院市政系,10,水力学基本概念,第八章 边界层理论基础和绕流运动1、边界层(p.285)2、层流边界层，湍流边界层（p.286)3、层流边界层与湍流边界层厚度变化规律（p.295，p.298)4、圆柱绕流边界层分离过程与条件（pp.305-306)5、卡门涡街（pp.306-307)6、绕流阻力与升力（p.308）7、自由沉降速度与悬浮速度（p.313）,北京工业大学建筑工程学院市政系,11,水力学基本概念,第九章 有压管流和孔口、管嘴出流1、长管与短管（下册 p.1），长管的总水头线与测压管水头线的特点（p.10)2、简单管与复杂管（pp.1-2)3、串联管（p.16）与并联管（pp.18-19）4、自由出流（p.2）淹没出流（p.3)5、比阻S0（p.10）与阻抗S（p.12)6、水击现象、产生原因（p.39）7、水击波的传播过程（pp.39-42）8、直接水击与间接水击（pp.42-43）9、小孔口与大孔口，孔口自由出流与淹没出流（p.47，48，51）。,北京工业大学建筑工程学院市政系,12,水力学基本概念,第九章 有压管流和孔口、管嘴出流10、收缩系数与圆孔口的流量系数（p.48，49）11、管嘴出流的条件（p.55)12、管嘴流量系数（p.54)12、管嘴流量系数大于孔口流量系数的原因（p.55),北京工业大学建筑工程学院市政系,13,水力学基本概念,第十章 明渠流和闸孔出流及堰流1、明渠底坡i，顺（正）坡，平坡，逆（负）坡(pp.70-71)2、明渠均匀流的特性与发生条件（p.71)3、明渠计算的基本公式谢才公式4、明渠的水力最优断面（p.72）与允许流速（p.74-75)5、圆断面明渠流的充满度（p.80)6、急流与缓流（pp.84-85）及其判定条件7、临界速度vcr，正常水深h0，临界水深hcr，临界底坡icr，断面单位能量（比能）E8、水跃（p.93）、共轭水深（pp.95-96），与跌水（p.98）,北京工业大学建筑工程学院市政系,14,水力学基本概念,第十章 明渠流和闸孔出流及堰流9、恒定明渠非均匀流水面曲线按底坡、水深分区（p.102）10、闸孔出流（p.118）与下游水流的衔接形式（p.119）11、闸孔自由出流域淹没出流12、薄壁堰，实用堰，宽顶堰（p.124）13、堰流（p.123），自由溢流与淹没溢流14、薄壁堰、实用堰与宽顶堰流量系数的大小比较,北京工业大学建筑工程学院市政系,15,水力学掌握习题,第二章 流体静力学,应掌握的计算技能,（1）压强的表示方法与换算关系；,（2）压强的计算与压强分布图画制；,（3）平面静水总压力的计算；,（4）压力体与柱面静水总压力计算；,pp.64-70：2-4；2-20；2-27 2-28；2-29,熟练掌握的作业题,北京工业大学建筑工程学院市政系,16,水力学计算公式,第三章 流体运动学1、连续性微分方程,2、连续性方程（积分形势，沿流管）,北京工业大学建筑工程学院市政系,17,水力学计算公式,第三章 流体运动学3、线变率,4、角变率,5、角转速,北京工业大学建筑工程学院市政系,18,水力学掌握习题,第三章 流体运动学pp.103-1053-8；3-19。,北京工业大学建筑工程学院市政系,19,水力学计算公式,第四章 理想流体动力学和平面势流1、伯努利方程,3、势函数,4、流函数,2、皮托管测速,北京工业大学建筑工程学院市政系,20,水力学掌握习题,第四章 理想流体动力学和平面势流pp.146-14874-11；4-16；,北京工业大学建筑工程学院市政系,21,水力学计算公式,第五章 实际流体动力学基础1、总流伯努利方程,2、总流的动量方程,北京工业大学建筑工程学院市政系,22,水力学掌握习题,第五章 实际流体动力学基础pp.193-1995-11；5-17；5-30；5-31。,北京工业大学建筑工程学院市政系,23,水力学掌握习题,第六章 量纲分析与相似原理（p.223）6-2，6-3。,北京工业大学建筑工程学院市政系,24,水力学计算公式,第七章 流动阻力与能量损失1、均匀流基本方程,2、圆管速度分布,适用于圆管,层流：,湍流,指数律,对数律,北京工业大学建筑工程学院市政系,25,水力学计算公式,第七章 流动阻力与能量损失3、达西魏斯巴赫公式,4、谢齐公式,5、局部损失计算公式,北京工业大学建筑工程学院市政系,26,水力学掌握习题,第七章 流动阻力与能量损失pp.282-2837-27；7-32。,北京工业大学建筑工程学院市政系,27,水力学基本计算式,第八章 边界层理论基础和绕流运动层流边界层厚度：湍流边界层厚度：升力：阻力：,北京工业大学建筑工程学院市政系,28,水力学计算公式,第九章 有压管流、孔口出流与管嘴出流1、短管计算,2、长管,3、串联管的阻抗,4、并联管的阻抗,5、并联管的水头损失,6、结点流量方程,北京工业大学建筑工程学院市政系,29,水力学计算公式,第九章 有压管流、孔口出流与管嘴出流7、孔口出流,8、管嘴出流,北京工业大学建筑工程学院市政系,30,水力学掌握习题,第九章 有压管流下册pp.61-689-1；9-5；9-24；,北京工业大学建筑工程学院市政系,31,水力学基本计算式,第十章 明渠流和闸孔出流及堰流1、谢齐公式：2、断面单位比能：3、临界水深计算公式：4、水跃函数：5、棱柱渠道恒定非均匀渐变流微分方程,北京工业大学建筑工程学院市政系,32,水力学计算公式,第十章 明渠流和闸孔出流及堰流,6、矩形薄壁堰/H 0.67,7、实用曲线堰 0.67/H 2.5,8、宽顶堰 2.5/H 10,北京工业大学建筑工程学院市政系,33,水力学掌握习题,第十章 明渠流下册pp.14510-1；10-4；,